一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨及其制备方法

摘要

本发明涉及印刷领域，具体涉及一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨及其制备方法，包括以下质量份的组分：水性丙烯酸树脂乳液50～55份、去离子水28～33份、消泡剂1～2份、颜料10～13份；成膜剂1～3份；表面活性剂1～2份；附着力促进剂1‑10份；改性蒙脱石1～3份。该油墨附着力优良且表干速度快，满足印刷PVC行业对印制PVC油墨涂层的低温快干、附着力和耐醇性能需求。

说明书

技术领域

本发明涉及印刷领域，具体涉及一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨及其制备方法。

背景技术

目前平版印刷为我国的主要印刷方式之一，其所使用的印刷油墨主要是溶剂型油墨，此类油墨在生产时须使用有毒有害溶剂，致使每年VOC(挥发性有机化合物)直接排放数十万吨，造成环境的较大污染。21世纪印刷油墨发展方向之一是环保型油墨，即低污染或无污染油墨：包括高固体分及无溶剂油墨、水性油墨、粉末油墨和辐射(如UV、EB)油墨四大类型。近年来随着环境污染的加剧和人们环保意识的增强，溶剂型油墨面临着严峻的挑战，同时，新建立的法律法规对溶剂型油墨的要求越来越高，在这种机遇下，水性油墨得到了巨大的发展空间。

PVC薄膜由于成本相对较低，机械强度高，耐高低温，耐老化和耐腐蚀等，在包装和装饰领域应用广泛，但目前应用在PVC薄膜上的油墨主要为溶剂型，对人的健康和居住的环境造成一定影响，因此研制性能优异环保型的PVC水性油墨成为重要课题。

水性油墨由水性乳液、颜料和助剂组成，是以水为溶剂或分散剂的油墨。水性油墨虽然有着十分明显的优势，但是目前国内生产的水性油墨普遍具有干燥速度慢、耐水性差、光泽度低等缺点，这些缺点也抑制了它的快速发展和运用。

发明内容

本发明针对水性油墨在PVC薄膜上的润湿效果差，表面干燥速度慢，表干后附着力差和耐乙醇擦洗性能差等，不满足PVC薄膜高速印刷工艺等问题；提供了一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨及其制备方法，该油墨附着力优良且表干速度快，满足印刷PVC行业对印制PVC油墨涂层的低温快干、附着力和耐醇性能需求。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨，包括以下质量份的组分：水性丙烯酸树脂乳液50～55份、去离子水28～33份、消泡剂1～2份、颜料10～13份；成膜剂1～3份；表面活性剂1～2份；附着力促进剂1-10份；改性蒙脱石1～3份。

进一步的，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚、月桂酸单甘油酯、DOWFAX2A1和乳-2806中的一种或多种。

进一步的，所述消泡剂为TEGO Foamex K3、TEGO Foamex 810、TEGO Foamex 825、TEGO Foamex 3062、TEGO Foamex 845、TEGO Foamex 1488和TEGO Airex 902W中的一种或多种。

进一步的，所述颜料采用钛白粉或炭黑或有机颜料。

进一步的，所述钛白粉的重量百分比为22～25％，所述的炭黑的重量百分比为10～12％，所述的有机颜料的重量百分比为16～17％。

进一步的，所述附着力促进剂为松香乳液、SA-78水性附着力促进剂、EP-DS1300附着力促进剂中的一种或多种。

进一步的，所述改性蒙脱石的制备方法为：将蒙脱石充分研磨后，配制含有分散剂的去离子水均相溶液，并进行超声波振荡，使蒙脱石充分水化分散，再经重力沉降，取上层悬浊液过滤干燥，即得纯化蒙脱石；把纯化后的蒙脱石置于高速搅拌机中，使其松散；采用乙醇作为溶剂将改性剂溶解稀释，以喷雾形式加入高速搅拌机中，搅拌15～20min后出料，干燥后得到改性蒙脱石。

进一步的，所述改性剂为硅烷偶联剂。

进一步的，改性剂用量为纯化蒙脱石质量的1％。

一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

将配方量的水性丙烯酸树脂乳液、改性蒙脱石、1/2配方量的去离子水加入到分散缸中，设置搅拌机转速为360～400r/min，搅拌3～5分钟后，混合均匀得到混合液；

将颜料投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1300～1500r/min，分散30～40分钟，将其研磨至细度小于15μm，得到色浆；

搅拌状态下，将配方量的消泡剂、成膜剂、表面活性剂、附着力促进剂、消泡剂和1/2配方量的去离子水加入到所述色浆中，设置搅拌机转速为1300～1500r/min，高速搅拌15～20分钟分散均匀得到所述水性油墨。

有益效果

蒙脱石被制备成超细粉体之后，易产生表面效应，粒子表面积增大，表面能升高，粒子处于非稳定状态，易产生粒子“团聚”现象。因此需要对蒙脱石表面进行有机化改性以增加其在聚合物基体中的相容性和填充效果。本发明对经超声波纯化处理的蒙脱石进行了表面改性，并将其应用到油墨中。本发明所述的油墨附着力优良且表干速度快，满足印刷PVC行业对印制PVC油墨涂层的低温快干、附着力和耐醇性能需求。

具体实施方式

实施例1

一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨，包括以下质量份的组分：水性丙烯酸树脂乳液50～55份、去离子水28～33份、消泡剂1～2份、颜料10～13份；成膜剂1～3份；表面活性剂1～2份；附着力促进剂1-10份；改性蒙脱石1～3份；

所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚、月桂酸单甘油酯、DOWFAX2A1和乳-2806中的一种或多种；

所述消泡剂为TEGO Foamex K3、TEGO Foamex 810、TEGO Foamex 825、TEGOFoamex 3062、TEGO Foamex 845、TEGO Foamex 1488和TEGO Airex902W中的一种或多种。

所述颜料采用钛白粉或炭黑或有机颜料；所述钛白粉的重量百分比为22～25％，所述的炭黑的重量百分比为10～12％，所述的有机颜料的重量百分比为16～17％。

所述附着力促进剂为松香乳液、SA-78水性附着力促进剂、EP-DS1300附着力促进剂中的一种或多种；

所述改性蒙脱石的制备方法为：将蒙脱石充分研磨后，配制含有分散剂(用量为蒙脱石质量的0.1％～3％)的去离子水均相溶液，并进行超声波振荡，使蒙脱石充分水化分散，再经重力沉降，取上层悬浊液过滤干燥，即得纯化蒙脱石；把纯化后的蒙脱石置于高速搅拌机中，使其松散；采用乙醇作为溶剂将改性剂溶解稀释，以喷雾形式加入高速搅拌机中，搅拌15～20min后出料，干燥后得到改性蒙脱石。

所述改性剂为硅烷偶联剂；改性剂用量为纯化蒙脱石质量的1％；

一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

(1)将配方量的水性丙烯酸树脂乳液、改性蒙脱石、1/2配方量的去离子水加入到分散缸中，设置搅拌机转速为360～400r/min，搅拌3～5分钟后，混合均匀得到混合液；

(2)将颜料投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1300～1500r/min，分散30～40分钟，将其研磨至细度小于15μm，得到色浆；

(3)搅拌状态下，将配方量的消泡剂、成膜剂、表面活性剂、附着力促进剂、消泡剂和1/2配方量的去离子水加入到所述色浆中，设置搅拌机转速为1300～1500r/min，高速搅拌15～20分钟分散均匀得到所述水性油墨。

对比例1

一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨，包括以下质量份的组分：水性丙烯酸树脂乳液50～55份、去离子水28～33份、消泡剂1～2份、颜料10～13份；成膜剂1～3份；表面活性剂1～2份；附着力促进剂1-10份；

所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚、月桂酸单甘油酯、DOWFAX2A1和乳-2806中的一种或多种；

所述消泡剂为TEGO Foamex K3、TEGO Foamex 810、TEGO Foamex 825、TEGOFoamex 3062、TEGO Foamex 845、TEGO Foamex 1488和TEGO Airex902W中的一种或多种。

所述颜料采用钛白粉或炭黑或有机颜料；所述钛白粉的重量百分比为22～25％，所述的炭黑的重量百分比为10～12％，所述的有机颜料的重量百分比为16～17％。

所述附着力促进剂为松香乳液、SA-78水性附着力促进剂、EP-DS1300附着力促进剂中的一种或多种；

一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

(1)将配方量的水性丙烯酸树脂乳液、1/2配方量的去离子水加入到分散缸中，设置搅拌机转速为360～400r/min，搅拌3～5分钟后，混合均匀得到混合液；

(2)将颜料投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1300～1500r/min，分散30～40分钟，将其研磨至细度小于15μm，得到色浆；

(3)搅拌状态下，将配方量的消泡剂、成膜剂、表面活性剂、附着力促进剂、消泡剂和1/2配方量的去离子水加入到所述色浆中，设置搅拌机转速为1300～1500r/min，高速搅拌15～20分钟分散均匀得到所述水性油墨。

对比例2

一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨，包括以下质量份的组分：水性丙烯酸树脂乳液50～55份、去离子水28～33份、消泡剂1～2份、颜料10～13份；成膜剂1～3份；表面活性剂1～2份；附着力促进剂1-10份；纯化蒙脱石1～3份；

所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚、月桂酸单甘油酯、DOWFAX2A1和乳-2806中的一种或多种；

所述消泡剂为TEGO Foamex K3、TEGO Foamex 810、TEGO Foamex 825、TEGOFoamex 3062、TEGO Foamex 845、TEGO Foamex 1488和TEGO Airex902W中的一种或多种。

所述颜料采用钛白粉或炭黑或有机颜料；所述钛白粉的重量百分比为22～25％，所述的炭黑的重量百分比为10～12％，所述的有机颜料的重量百分比为16～17％。

所述附着力促进剂为松香乳液、SA-78水性附着力促进剂、EP-DS1300附着力促进剂中的一种或多种；

所述纯化蒙脱石的制备方法为：将蒙脱石充分研磨后，配制含有分散剂(用量为蒙脱石质量的0.1％～3％)的去离子水均相溶液，并进行超声波振荡，使蒙脱石充分水化分散，再经重力沉降，取上层悬浊液过滤干燥，即得纯化蒙脱石。

一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

(1)将配方量的水性丙烯酸树脂乳液、纯化蒙脱石、1/2配方量的去离子水加入到分散缸中，设置搅拌机转速为360～400r/min，搅拌3～5分钟后，混合均匀得到混合液；

(2)将颜料投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1300～1500r/min，分散30～40分钟，将其研磨至细度小于15μm，得到色浆；

(3)搅拌状态下，将配方量的消泡剂、成膜剂、表面活性剂、附着力促进剂、消泡剂和1/2配方量的去离子水加入到所述色浆中，设置搅拌机转速为1300～1500r/min，高速搅拌15～20分钟分散均匀得到所述水性油墨。

对比例3

一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨，包括以下质量份的组分：水性丙烯酸树脂乳液50～55份、去离子水28～33份、消泡剂1～2份、颜料10～13份；成膜剂1～3份；表面活性剂1～2份；附着力促进剂1-10份；改性蒙脱石1～3份；

所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚、月桂酸单甘油酯、DOWFAX2A1和乳-2806中的一种或多种；

所述消泡剂为TEGO Foamex K3、TEGO Foamex 810、TEGO Foamex 825、TEGOFoamex 3062、TEGO Foamex 845、TEGO Foamex 1488和TEGO Airex902W中的一种或多种。

所述颜料采用钛白粉或炭黑或有机颜料；所述钛白粉的重量百分比为22～25％，所述的炭黑的重量百分比为10～12％，所述的有机颜料的重量百分比为16～17％。

所述附着力促进剂为松香乳液、SA-78水性附着力促进剂、EP-DS1300附着力促进剂中的一种或多种；

所述改性蒙脱石的制备方法为：将蒙脱石充分研磨后，置于高速搅拌机中，使其松散；采用乙醇作为溶剂将改性剂溶解稀释，以喷雾形式加入高速搅拌机中，搅拌15～20min后出料，干燥后得到改性蒙脱石。

所述改性剂为硅烷偶联剂；改性剂用量为纯化蒙脱石质量的1％；

一种适用于PVC薄膜印刷的水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

(1)将配方量的水性丙烯酸树脂乳液、改性蒙脱石、1/2配方量的去离子水加入到分散缸中，设置搅拌机转速为360～400r/min，搅拌3～5分钟后，混合均匀得到混合液；

(2)将颜料投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1300～1500r/min，分散30～40分钟，将其研磨至细度小于15μm，得到色浆；

(3)搅拌状态下，将配方量的消泡剂、成膜剂、表面活性剂、附着力促进剂、消泡剂和1/2配方量的去离子水加入到所述色浆中，设置搅拌机转速为1300～1500r/min，高速搅拌15～20分钟分散均匀得到所述水性油墨。

对实施例及对比例的油墨进行性能测试，结果如表1所示：

上述结果表明，本发明所述油墨及方法取得了较好的着色力、附着牢度、耐水性、耐光色牢度等性能，具有较好的技术效果。